DEM及其應(yīng)用PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1DEM及其應(yīng)用及其應(yīng)用4 基本概念4 DEM生成 ( Generation )4 DEM操作 ( Manipulation )4 DEM解譯 ( Interpretation )4 DEM可視化(Visualization )4 DEM應(yīng)用( Application )主要內(nèi)容第1頁(yè)/共36頁(yè)F Digital Terrain Model (DTM)F Digital Elevation Model (DEM)F Triangulated Irregular Network (TIN)常用術(shù)語(yǔ)第2頁(yè)/共36頁(yè) D DE EM M管管理理 D DE EM M可可視視化化 D DE EM

2、M應(yīng)應(yīng)用用 D DE EM M解解譯譯 D DE EM M生生成成 D DE EM M 現(xiàn)現(xiàn)實(shí)實(shí)世世界界數(shù)據(jù)流第3頁(yè)/共36頁(yè)第4頁(yè)/共36頁(yè)k=fa(x,y)h=f(x,y)第5頁(yè)/共36頁(yè)l點(diǎn)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)4DEM表現(xiàn)方式第6頁(yè)/共36頁(yè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)第7頁(yè)/共36頁(yè)l一般問(wèn)題精度 成本 效率第8頁(yè)/共36頁(yè)不同坡度不同坡度 條件下的條件下的等高距等高距CI與等價(jià)的與等價(jià)的DEM分辨率分辨率d21545C I1210D28 - 427 -1110 - 15第9頁(yè)/共36頁(yè)特征點(diǎn)、線對(duì)特征點(diǎn)、線對(duì)DEMDEM的貢獻(xiàn)的貢獻(xiàn)（1） 根據(jù)地形起伏的復(fù)雜程度不同，如果同時(shí)采集數(shù)字等高線數(shù)據(jù)和特征點(diǎn)線如

3、地形線和斷裂線等，則進(jìn)一步產(chǎn)生的 DEM 精度可以達(dá)到 1/61/14 等高距；然而，如果不采集特征數(shù)據(jù)，僅由等高線產(chǎn)生的 DEM 精度將降低 40%60%而只有 1/31/5 等高距。同時(shí)，考慮特征后最大數(shù)據(jù)殘差的幅度和頻度都將大大減小，對(duì)于地形破碎地區(qū)，這種效果更加顯著。（2） 對(duì)于正方形 DEM，考慮與不考慮特征數(shù)據(jù)其精度差別滿足如下的關(guān)系：其中，d 為格網(wǎng)間距，A、B 為常數(shù)。如果包括重要的地形特征數(shù)據(jù)，DEM 精度與格網(wǎng)間距大小呈線性關(guān)系；反之，這種關(guān)系變得十分復(fù)雜，并且DEM 精度將隨格網(wǎng)間距的增大迅速降低。d2cgBA(1)DEM 的空間分辨率與等高線地圖的等高距之間的關(guān)系：d

4、= K CI cot (2)其中，CI 為等高距，為地面的平均坡度，K 為常數(shù)（考慮特征時(shí)在 1.5 到 2.0 之間，沒(méi)有特征時(shí)在 1.0 到 1.5 之間） ，d 為 DEM 的空間分辨率。第10頁(yè)/共36頁(yè)4地面測(cè)量精度最高、適于大比例尺地形建模、解決大范圍數(shù)據(jù)采集的效率較低4空間攝影與遙感：高程量測(cè)精度低4既有地形圖：成本低、效率高4航空攝影：現(xiàn)實(shí)性好、大范圍、高精度數(shù)據(jù)源第11頁(yè)/共36頁(yè)4攝影測(cè)量（全自動(dòng)、交互式）： 1 沿等高線采集 (JX3)， 2 規(guī)則格網(wǎng)采集 (VirtuoZo)， 3 沿?cái)嗝鎾呙瑁?4 漸近采樣， 5 選擇采樣， 6 混合采樣（規(guī)則+選擇）(JX-4A)。

5、4既有地形圖數(shù)字化： 1 手扶跟蹤數(shù)字化， 2 掃描數(shù)字化 (GeoScan)：on-screen Digitization。4地面測(cè)量：全站儀（接觸與非接觸）4GPS數(shù)據(jù)獲取方法第12頁(yè)/共36頁(yè) 比較結(jié)果 采集方式圖 28全部圖 28平地圖 28丘陵圖 29全部圖 29平地圖 29山地全自動(dòng)格網(wǎng)2.993.492.667.032.475.94全數(shù)字化：粗格網(wǎng)+特征線1.611.211.523.801.172.79BC2：DLG2.331.331.263.361.502.58既有地形圖：DLG1.501.311.263.361.492.52第13頁(yè)/共36頁(yè)第14頁(yè)/共36頁(yè)內(nèi)插的實(shí)質(zhì)在于鄰

6、域的選??！DEM內(nèi)插第15頁(yè)/共36頁(yè)ABCpGridABCDp基本的DEM內(nèi)插方法leftright雙線性內(nèi)插距離加權(quán)平均第16頁(yè)/共36頁(yè)第17頁(yè)/共36頁(yè) 由于DEM不同于傳統(tǒng)的等高線圖形，其只是一個(gè)數(shù)值陣列存放于計(jì)算機(jī)當(dāng)中。因此，必須有專門(mén)的程序來(lái)顯示和操作這些數(shù)據(jù)。我們把有關(guān)的二維和三維圖形顯示稱為對(duì)DEM數(shù)據(jù)的可視化或?yàn)g覽。既然DEM數(shù)據(jù)已經(jīng)完整地表示了實(shí)際地形起伏特征，數(shù)據(jù)瀏覽程序則要根據(jù)這些數(shù)據(jù)力圖逼真地重建地形表面。一般有以下幾個(gè)層次的可視化： 第18頁(yè)/共36頁(yè)第19頁(yè)/共36頁(yè)第20頁(yè)/共36頁(yè)JX-4A 采集的原始數(shù)據(jù)分布采集的原始數(shù)據(jù)分布( (粗格網(wǎng)粗格網(wǎng)+ +特征線特征線) )第21頁(yè)/共36頁(yè)第22頁(yè)/共36頁(yè)第23頁(yè)/共36頁(yè)第24頁(yè)/共36頁(yè)第25頁(yè)/共36頁(yè)第26頁(yè)/共36頁(yè)第27頁(yè)/共36頁(yè)第28頁(yè)/共36頁(yè)(DEM+DOQ+DLG)第29頁(yè)/共36頁(yè)k=fa(x,y)h=f(x,y)第30頁(yè)/共36頁(yè)l點(diǎn)數(shù)據(jù)線數(shù)據(jù)4DEM表現(xiàn)方式第31頁(yè)/共36頁(yè) 比較結(jié)果 采集方式圖 28全部圖 28平地圖 28丘陵圖 29全部圖 29平地圖 29山地全自動(dòng)格網(wǎng)2.993.492.667.032.475.94全數(shù)字化：粗格網(wǎng)+特征線1.611.211.523.801.172.79BC2：DLG2.331.331.263.361.502.58既有